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Publication number: BE386729A
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Description

" MEULE "
L'invention a trait à des meules ou en général des corps abrasifs tournant rapidement, en matière abrasive granuleuse ou pulvérulente telle que le carborundum, le corindon, le verre pilé, etc... accompagnée de liants.

Les meules fabriquées conformément à l'invention ont une structure boursouflée ou poreuse et boursouflée telle que chaque meule soit parsemée de bulles réparties aussi régulièrement que possible, tandis que les parois qui entourent les bulles et qui sont constituées par la matière abrasive et par le liant peuvent avoir une structure poreuse. La dimension des cavités en forme de bulles peut être en moyenne un multiple de la dimension du grain abrasif considère.

Lorsqu'on utilise un grain abrasif relativement gros, le diamètre des bulles peut être par exemple le triple ou le quintu- ple ou le décuple du diamètre du grain abrasif; lorsqu'on utilise une matière abrasive très fine ou pulvérulente, le diamètre des

bulles peut être un multiple bien plus grand du diamètre du grain abrasif, par exemple cent jusqu'à mille fois plus grand et davan- tage
En général il faut que les bulles ne soient pas plus peti- tes que des têtes d'épingles, dont le diamètre est, ainsi qu'on le sait, d'environ 1 à 2 mm Dans bien des cas toutefois il a été reconnu avantageux de donner aux cavités en forme de bulles dos dimensions beaucoup plus grandes, telles, par exemple, que leur diamètre aille jusqu'à 10 mm et davantage.

On a trouvé aussi que l'on obtient des effets de meulage particulièrement bons pour des usages spéciaux tels que le décou- page de la porcelaine, du quartz etc... en utilisant une matière abrasive à grain très fin ou pulvérulente et en donnantaux bulles des dimensions relativement grandes. La grosseur du grain de la matière abrasive peut correspondre pa.r exemple au N 120 à 180,(tamisé à travers un tamis de 120 x 120 jusque 180 x 180 mailles par pouce carré) et la grosseur moyenne des bulles peut être telle que leur diamètre soit d'environ 6 à 8 n/m On obtient ainsi des arêtes abrasives extrêmement efficaces, dont l'action rappelle celle d'une fraise.

Par ailleurs le choix de l'abrasif, la grosseur du grain abrasif et les dimensions des bulles varient suivant l'usage spécial envisagé, et en particulier suivant la nature et la constitution de la matière à meuler.

La. porosité totale de la meule, c'est-à-dire l'espace to- tal occupé par les bulles et le cas échéant par les pores, sera de préférence d'au moins 50 % et de préférence de 60 à. 80 % du volume total.

L'invention présente des avantages sous différents rapports; On sait par exemple que, lorsque l'on se sert de meules poreuses, telles que celles utilisées jusqu'ici, fabriquées par compression ou coulée de matière abraoive et de liants, une partie de la pou- dre ou des copeaux de meulage pénètre dans les pores relativement petits de la meule. s'y incruste et amoindrit ainsi prématurément l'action abrasive. En conséquence, certaines matières qui produi- @

sent une poudre de meulage tendant à provoquer l'encrassement, telles que le cuir, le liège, etc... ainsi que les métaux et allia', ges tendres, ne peuvent pas être meulées avec succès, industriel- lement et économiquement, au moyen des meules connues.

La présen- te invention permet de supprimer ces graves inconvénients, grâce à la structure boursouflée de la meule. Grâce aux cavités en forme de bulles relativement grosses, la poudre de meulage et les matières analogues qui pénètrent à l'intérieur ne s'y incrus- tent pas et elles sont chaussées et rejetées à l'extérieur sous l'action de la force centrifuge. L'efficacité n'est donc pas ré- duite prématurément par engorgement ou encrassement des cavités lorsque l'on utilise les meules conformes à l'invention.

D'autres avantages consistent en ce que la structure boursouflée ou gaufrée de la meule permet de donner des formes particulièrement efficaces aux arêtes abrasives, et en ce que grâce à la présence d'une multitude de cavités relativement grande à l'intérieur de la meule tout échauffement intense et exagéré pendant les opérations de meulage se trouve empêché.

Conformément à un mode de réalisation de l'objet de l'invention, on donne aux meules une forme telle que les bulles constituent entre elles un ensemble jointif, c'est-à-dire que les différentes bulles sont reliées les unes aux autres. Les meules ainsi obtenues ont encore l'avantage de permettre une arrivée facile d'eau ou d'air de refroidissement aux points d'at- taque de la meule.

Le liant peut être constitué par des matières ou mélanges de matières durcissant spontanément, telles que les résines arti- ficielles, la bakélite, le plâtre, le ciment, etc... ou par des matières pouvant être durcies par des moyens auxiliaires tels que le séchage, les actions chimiques, etc... par exemple la dextrine, la colle, l'albumine, la caséine ou ses composés, etc..

Le caoutchouc peut également être utilisé comme liant, à cet effet on solidifie par exemple une dispersion ou solution appro- priée de caoutchouc, par exemple par coagulation ou par vulcani-

sation. Dans bien des cas on a reconnu qu'il est' avantageux d'uti- liser ensemble plusieurs liants tels que des liants imorpganiquen et des liants organiques.

Les proportions de matière abrasive et de liant doivent être telles qu'il y ait en gênerai environ 20 à 70 parties de liant pour 100 parties de matière abrasive.

La structure boursouflée ou poreuse et boursouflée peut aussi être obtenue de différentes manières. On peut par exemple faire en sorte que les bulles désirées soient produites dans la. masse constituée par la matière abrasive et le liant avant la solidification du liant et par un dégagement de gaz tel que de l'hydrogène, de l'acide carbonique, de l'acétylène, de l'oxygène, etc... On peut aussi ajouter à la masse des matières susceptibles, par exemple sous l'action de l'eau, d'un alcali, de 10 chaleur, de catalyseurs, et le cas échéant aussi nous l'action simultanée de plusieurs agents de ce genre, de dégager des bulles de gaz et de faire ainsi lever la masse.

Les matières donnant naissance à des gaz peuvent être par exemple des matières pulvérulentes telles que de l'aluminium, du calcium, du magnésium, du carbure de cal cium, du carbonate d'ammonium, du carbonate de calcium, etc... On g reconnu que des agents liquides ou solides cédant de l'oxygène, tels que de l'eau oxygénée, conviennent particulièrement bien.

Par décomposition d'eau oxygénée par exemple, par la chaleur ou au moyen de catalyseurs de décomposition, tels que les catalases, la poudre de sang, des composés métalliques, tels que du bioxyde de manganèse, des sels de Ni, Ou, fn ou par des agents exerçant une action chimique, tel que le chlorure de chaux, l'hypochlorite de sodium, etc..., on peut réaliser un dégagement et une réparti- tion très uniforme des bulles dans la masse. On peut aussi agir dans une grande mesure sur la curée du dégagement, et sur la grosseur que l'on désire donner aux bulles en choisissant convena- blement la nature et le dosage des additions qui provoquent la. décomposition.

Un autre procédé consiste à incorporer, aux masses

servant à faire les meules, des corps solubles tels que des billes en sucre, en sels solubles, etc... de la grosseur correspondant à celle à donner aux bulles, en les répartissant uniformément dans la masse et en les dissolvant au moyen de solvants appropriés tels que de l'eau lorsque la masse est solidifiée. On peut par exemple ne remplir le moule d'abord qu'au moyen des billes, puis remplir les interstices laissés entre les billes, en y introduisant par exemple un mélange fluide de matière abrasive et de liante Les billes ayant été dissoutes dans la masse solidifiée, il reste des
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corps abrasifa ou moules h1l'(JUüntu.nt dunu toute leur iiiuokie des bulles reliées les unes aux autres.

La structure boursouflée et poreuse des meules peut aussi être obtenue éventuellement par des moyens mécaniques. A cet effet, l'on peut par exemple prendre le mélange de matière abrasive et de liants ainsi que d'agents de pastification, et le faire mousser en le battant, en l'agitant violemment ou par d'autres moyens analo gues. Cette opération peut encore être facilitée par une addition de matières telles que la gélatine, l'albumine, la saponine ou le savon, qui produisent de la mousse ou qui maintiennent la mousse jusqu'à solidification.

On peut par exemple aussi battre en mousse une portion du mélange de matières et incorporer l'autre portion à la mousse aussi uniformément que possible, ou bien réaliser une mousse avec la totalité ou une portion du liant, le cas échéant par l'action conjuguée d'agents de pastification, d'agents favori- sant la formation de la mousse ou la stabilisant, et répartir dans cette mousse, aussi uniformément que possible, les autres matières telles que la matière abrasive ou un mélange de matières abrasives et de liants.

Dans certains cas les cavités peuvent également être obtenues par incorporation à la masse de particules, volatilisables ou combustibles, constituées par exemple par de la naphtaline, du liège, du bois, etc.... de grosseur corr&spondant à celle que l'on désire donner aux bulles, et en éliminant ensuite ces'particules par chauffage ou combustion. Ce mode opératoire est utilisé parti- culièrement pour la fabrication de meules devant de toute façon subir un traitement de calcination ou de cuisson.

Pour certaines meules fabriquées conferrmément l'invention
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il a été reconnu avantageux ée les noumettre n. un traitement complé- mentaire approprié destiné a leur donner UTl8 ulus /'1':1.nc:;; r r i.tra.nce. cet effet on peut les imprégner par exemple de laques, cerésines naturelles ou artificielles telles que de la bakélite, de disper- sions aqueuses de caoutchouc, de solution de caoutchouc, de colle, de gomme laque, de verre liquide, etc... et les soumettre ensuite à un traitement complémentaire convena.ble eu les traiter de toute autre manière appropriée.

La nature et la. grosseur ou graie abrasif, le choix du liant, le genre de la solidification et le cas échéant le genre de trai- tement complémentaire varient suivant l'application envisagée.

L'invention permet de fabriquer des meules qui sont excellentes pour le traitement des matières les plus diverses, telles que les métaux, les alliages de métaux, les matières céramiques, le quartz, les masses artificielles telles que la galalithe et le celluloïd, l'ébonite, le bois, le liège, le cuir etc...

L'invention peri.iet en particulier de fabriquer des meules pour des matières qui, comme par exemple le bois, le liège, le cuir, etc... ne pouvaient Être polies jusqu'ici qu'au moyen de papier d'émeri ou de toile d'émeri et en renouvelant fréquentent ces abrasifs.

Exemples :
1. Mélanger intimement 2 kg d'une solution de colle (quatre par- ties de colle pour trois parties d'eau) avec 9 kg. d'émeri finement pulvérisé après avoir humecté l'émeri, avec 1 litre d'eau avant de l'ajouter à la solution de colle. Lorsque l'on a obtenu un mélange homogène, l'on fait arriver dans ce dernier 400 cm3 d'eau oxygénée à 30 % et l'on agite bion . On ajoute ensuite à la, masse 30 grde bioxyde de manganèse délayée dans 300 gr d'eau. Dès que l'oxygène qui se dégage à fait lever complètement la masse, introduire celle-- ci dans des moules. Pendant que les pièces moulées sont encore humides, les exposer à des vapeurs d'aldéhyde formique qui provo- quent la. solidification, de ces pièces. Cela fait, les laisser sé cher de préférence.

Si on le désire, .on peut, après le séchage

et pour leur donner encore plus de résistance, les plonger dans des solutions appropriées de résine, de caoutchouc, etc... par exemple dans une solution de bakélle et d'acétone. Après ce trai tement, laisser sécher, les pièces sont ensuite prêtes à être uti- lisées .

2. Faire dissoudre 60 gr. de colle dans 240 gr. d'eau. Battre la solution dans des appareils appropriés et au moyen d'agitateurs appropriés, jusqu'à ce qu'il se produise une mousse visqueuse.

Délayer ensuite dans la mousse de colle 450 gr. de poudre de car- borundum de grain approprié légèrement humectée par 20 gr d'eau.

Couler la masse dans des moules appropriés et la traiter ensuite, à la manière connue, en vue de la faire durcir.

3 Humecter 9 kg. de poudre de verre par environ 1,4 litre d'eau, puis délayer intimement avec 2 kg. d'une solution de colle conte- nant 4 parties de colle et 3 parties d'eau.

Délayer ensuite dans ce mélange de poudra da verre et de colle 4 kg. d'une mousse de kaolin préparée de la façon suivante : on délaye 4 kg. de kaolin dans 3,2 kg. d'eau, jusqu'à ce que l'on obtienne une suspension homogène. On ajoute ensuite un mélange de 1000 gr'. de kaolin ou d'argile avec 40 gr. de poudre d'aluminium préalablement délayée dans 1. 000 cm3 d'eau et bien mélangée avec l'eau. Puis l'on fait arriver dans le mélange 800 cm3 d'une solu- tion de savon à 5 % et l'on ajoute finalement 2.400 cm3 d'une solu- tion de soude caustique contenant 120 gr. de soude caustique solide.

Verser, dans des moules, la masse obtenue en mélangeant la mousse de kaolin avec le mélange de verre et de colle et soumettre le tout à un traitement complémentaire approprié en vue de sa soli- dification et de son durcissement. A cet effet, on peut par exemple reprendre les corps moulés ainsi obtenus et les traiter par une so- lution d'aldéhyde formique ou par des vapeurs d'aldéhyde formique.

Les pièces durcies peuvent ensuite éventuellement être imbibées de manière convenable à l'aide d'une solution de caoutchouc ou de bakélite.

4, Mélanger 2 kg. d'une solution de colle (4 parties de colle

pour 3 parties d'eau) avec 400 cm3 d'une solution d'eau oxygénée (à 30 %) Délayer graduellement dans cette solution 330 gr de bioxyde de manganèse en suspension dans 300 gr. d'eau. Ajouter à la mousse visqueuse ainsi obtenue un mélange de 9 kg de pou- dre de verre et de 900 gr. de poudre de bakélite solide,lequel a été humecté de 1 litre d'eau, et verser le tout dans des mou- les après avoir mélangé intimement. Après le séchage, imprégner les pièces moulées boursouflées et poreuses ainsi. obtenuse d'un mélange de bakélite dans de l'acétone. Dès que les pièces sont sèches, les chauffer de préférence sous pression à environ 150-170 C.

5. Ajouter à chaud à 2 kg d'une solution de colle (2 parties de colle pour 3 parties d'eau) 100 cm3 de H2 O2 à 30 % puis 5 kg de poudre de verre, par exemple de verre au plomb, humecter avec 750 cm3 d'eau, en remuant.

Dès que l'on a ajouté le catalyseur, par exemple 25 gr. de bioxyde de manganèse en suspension dans 250 cm3 d'eau, le d&gagement de gaz commence et pendant ce dégagement on délaye dans la masse 5 kg. de matière abrasive (par exemple une poudre de carbonrundum de corindon, etc..), Mouler la masse pendant qu'el le est encore chaude, la sécher et chauffer jusqu'à ion du liant.

6. Prendre 330 gr. de carborundum ? 46 (tamisé à travers un taxnia de 46 x 46 mailles par pouce carrée et les recouvrir d'en- viron 60 gr. de bakélite en imbibant le grain d'une solution appropriée de bakélite, puis sécher et tamiser. Introduire 500 gr de billes de sucre de 4 mm de diamètre dans un moule annulaire de 160 mm de diamètre et remplir soigneusement au moyen des grains préparés, les interstices restant entre les billes de sucre. Prendre le moule ainsi rempli et le chauffer pendant 2 heures environ à 150 puis retirer le contenu dès qu'il est solidifié et le refroidir. Faire dissoudre ensuite les billes de sucre au moyen d'eau chaude, sécher la meule et l'imbiber de bakélite liquide, que l'on fait durcir ensuite à la manière connue.

Les cavités réparties dans la meule ont un volume corres

pondant à peu près à 3350 fois le volume du grain abrasif uti- lisé.

Claims

REVENDICAIONS ET RESUME.

1. Meule ou corps abrasif tournant rapidement, constitué par une matière abrasive granuleuse ou pulvérulente et par des lients caractérisée par une structure boursouflée et poreuse telle que la dite meule contienne dans toute sa masse des billes dont la grosseur moyenne est un multiple de la grosseur du grain abrasif utilisé, les parois qui entourent les bulles et qui sont constituées par la matière abrasive et le liant pouvant être de nature poreuse.

2 Meule ou corps abrasif suivant la revendication 1, caracté- risée en ce que les bulles que contient la meule ont au moins la grosseur d'une tête d'épingle.

30 Meule ou corps abrasif suivant la revendication 1 ou 2, ca- EMI9.1 rtJ..lJtérll:.j(J0 un ou que lu grç)jouur deu ou. vit ci en forme de bulles est telle que la poudre de meulage ou matière analogue ayant pénétré dans ces cavités ne puisse pas s'y incruster et soit rejetée au dehors sous l'action de la force centrifuge.

4. Meule ou corps abrasif, suivant les revendications 1 - 3, lorsque caractérisée en ce que/l'on utilise une matière abrasive à gros grain, le diamètre des bulles est supérieur, au triple du diamètre du grain abrasif.

5. Meule ou corps abrasif suivant les revendications 1 - 3, lorsque caractérisée en ce que/l'on utilise une matière abrasive à grain fin ou pulvérulente, le diamètre des bulles est un grand multiple'de celui du grain abrasif, et est par exemple de cent à mille fois plus grand que ce dernier.

6. Meule ou corps abrasif suivant les revendications 1 -5, caractérisée en ce que l'espace total occupé par les bulles et les pores est égal à 50 % au moins et de préférence à 60-80 % du volume total de la meule. <Desc/Clms Page number 10>

7. Procédé de fabrication des meules revendiquées sous 1 à 6 caractérisé par ce fait que les bulles sont produites dans la EMI10.1 maJ3se conutitucc par 100 TO,J.tll1 abratji-fa et le liant., p:.I,r cay<¯yc- ment de gaz, de préférence par dégagement d'oxygène fourni par des corps incorporés à la masse et contenant de l'oxygène actif, par exemple de l'eau oxygénée, et que l'on solidifie la masse après l'avoir complètement parsemée de bullesde grosseur apprp priée.

8. Procédé de fabrication des meules suivant les revendications 1 - 6, caractérisé en ce que les bulles sont produites par incorporation, dans la masse constituée par la matière abrasive et le liant, de corps solubles tels que des billes en sucre ou en sels que l'on fait dissoudre ensuite après solidification.

9. Procédé suivant la revendication 8, caractérisé en ce que l'on utilise pour la fabrication des meules, des moules que l'on remplit de corps solubles tels que des billes en sucre, on remplit les interstices restant entre les billes à l'aide d'une masse constituée par le grain abrasif et un liant et après la solidification des meules on élimine les billes contenues dans celles-ci en les faisant dissoudre.

10. Procédé de fabrication des meules suivant les revendications 1 - 6, caractérisé en ce que les bulles sont obtenues par des moyens mécaniques, tels qu'un battage violent ou une agitation violente de la totalité ou de partie de la masse contenant la matière abrasive, le liant et éventuellement des agents provo- quant ou stabilisant la formation de mousse.

11. Procédé suivant la revendication 10, caractérisé en ce que la mousse est obtenue en transformant le liant en mousse par battage, agita,tion, etc.. éventuellement en utilisant des agents de pastification et des agents provoquant ou stabilisant la. for- mation de mousse, la matière abrasive étant répartie uniformé- ment dans la mousse, seule ou avec une partie du liant. <Desc/Clms Page number 11>

12. Procédé de fabrication des meules suivant les revendications 1-6, caractérisé en ce que l'on répartit, dans les masses conte- nant la matière abrasive et le liant, des corps volatilisables ou combustibles dont la grosseur correspond à celle des bulles à obtenir et les cavités en forme de bulles sont produites par le chauffage ou la combustion de ces corps.